橋梁承臺大體積混凝土溫控施工技術措施

閔建剛 徐躍

在大體積混凝土的施工中，由于內外溫差的原因有可能會引起混凝土開裂，所以在大體積混凝土的澆筑中必須做好溫控措施，確保施工質量，本文以實際工程為例，分析該工程大體積混凝土澆筑中采取的溫控措施。

大體積混凝土的水化熱是一個關鍵的問題，如能控制水化熱并采取合理的技術措施，質量就能得到保證。

一、工程概況

某項目主橋為獨塔空間雙索面斜拉橋，橋塔采用“月環形”+H型鋼塔，主梁采用鋼混組合梁，基礎采用群樁+承臺結構；引橋采用預應力混凝土現澆箱梁。由于承臺尺寸較大，所以要進行大體積混凝土的澆筑。

二、橋梁承臺大體積混凝土溫控施工技術措施

1.混凝土材料要求

（1）承臺混凝土配合比設計時應優先考慮低熱水泥。

（2）選用粒徑好、強度高、級配好、熱膨脹系數低、吸水率低的優質集料。

（3）可摻加緩凝型減水劑。

2.承臺冷卻水管設計

利用循環冷卻水對承臺大體積混凝土進行溫控，可降低承臺混凝土結構的內部溫度，防止混凝土在硬化過程中因內外溫差過大而出現裂縫，在分層澆筑混凝土的同時，采用內部降溫法進行溫度控制。在承臺混凝土中埋設循環冷卻散熱水管的辦法，通過循環水在水管中的流動帶走混凝土內部部分熱量從而達到降溫的目的。循環冷卻水管在承臺澆筑完畢、開始終凝時開始通水，直至溫控達到要求、滿足停止通水條件后結束。

承臺施工過程中，主要采用冷卻水管進行內部降溫。冷卻管采用φ40×2mm鋼管，均勻布置4層冷卻水管，冷卻水管豎向及平面間距均為1.2m。冷卻水管在加工場制作完成，安裝時做到管道通暢，接頭可靠，防止管道漏、阻水，冷卻水管采用鋼筋或型鋼架立。冷卻水管安裝前，按溫控設計將水管固定支架焊好，然后安裝固定冷卻水管。冷卻水管接頭采用專用接頭或塑料軟管接頭連接。已安裝好的水管不能承受重物，如人員踩踏、掛靠重物等，混凝土振搗時盡量避開水管。

冷卻水管安裝完成后通水檢查，若有漏水，查明原因，及時處理，在未處理好之前，不得澆注混凝土，通水流量不小于3.0m3/h。承臺施工完成后，冷卻水管內及時壓入C40水泥漿封填。

3.冷卻水管通水施工

為監控混凝土的內、外部溫度，指導冷卻水通水施工，混凝土澆筑前，根據監控單位要求在承臺內預埋溫度傳感器，溫度傳感器豎向分層與冷卻水管一致。

圖1 單側主墩承臺冷卻水管平面布置圖（單位：cm）

圖2 單側主墩承臺冷卻水管立面布置圖（單位：cm）

（1）自澆注時起，冷卻水管內須立即灌入冷卻水，連續通水5至7天，每個出水口流量為10～20L/min。

（2）通水過程中要對水管流量及進出口水溫、溫度傳感器部位混凝土溫度，每隔4h測量并記錄1次。

（3）冷卻水管停止通水后，每隔12h在溫度傳感器部位測量一次混凝土溫度，承臺施工完成后將溫度傳感器接線拆除，并對承臺表面進行外觀處理。

4.實施監控混凝土的溫度

（1）對于混凝土的溫度進行實時監測是非常重要的，其溫度監測目的是為了觀察混凝土是否處于標準溫控范圍，并且記錄對混凝土采取的控溫措施成效，便于后期及時調整混凝土溫控措施。

（2）一般情況下，在對混凝土開展溫度監測的時候，需要按照設計施工圖紙的要求，在指定位置放置溫度傳感器，用于對混凝土不同位置溫度的實時監測，并且觀察其溫度是否符合標準規范。如果發現溫度沒有達到相關標準，那么需要馬上進行處理，從而將混凝土溫度控制在合適范圍內。

（3）在對混凝土溫度進行監測的同時，還需要同步開展其他監測工作，例如，周邊氣溫監測、混凝土入模溫度監測、冷卻水管進口及出口水溫監測等，并且做好相關記錄。

（4）為了確保混承臺凝土溫控工作的順利開展，可以成立溫度監測團隊，實施對承臺混凝土溫度的實時監測。通常情況下，混凝土溫度數據收集頻率為間隔四個小時左右。其次。如果混凝土已經滿足了設計齡期，且外部溫度與內部溫度之間差異在25℃以內，則表明控溫工作已完成。

5.對于溫度控制的有效對策

（1）在進行前期混凝土強度配置的時候，對于配合比的比例、參數需要進行合理的優化，盡可能避免過多使用水泥，以防止后期水化熱現象明顯。

（2）盡可能采用混凝土的雙摻技術，即除了添加某些外加劑外，還可以添加質量佳的粉煤灰，以減少水化熱現象，防止混凝土的溫度過快上升。

（3）在確定骨料級配的時候，需要結合施工材料的性能需求，盡可能選擇粒徑大的骨料，以實現降低砂率的效果。

（4）在選擇開工日期的時候，盡可能選擇天氣涼爽、溫度較低的日子，并且在夜晚及清晨對中下部澆筑層進行施工，而對于表層澆筑施工，則在白天進行。

（5）盡可能減少入倉溫度，確保混凝土澆注溫度不超過澆注期的旬平均氣溫+4℃及最高溫28℃。

①對于水泥需要做好提前入罐操作，以充分發揮其自然冷卻效果，并且維持水泥拌和之前的溫度在60℃以下。②如果氣候溫度高，可以借助涼棚進行遮擋和降溫處理。此外，還可以將骨料堆積到一定高度、從底層進行取料、或者使用溫度較低的涼水對骨料進行噴淋降溫等措施。③盡可能加快混凝土運輸時間，以最快的速度入倉，從而減少混凝土在運輸過程中出現的溫度上升現象。如果在白天運輸混凝土，需要在混凝土上覆蓋一層保溫膜布，并且定時灑水，等到晚上的時候，再把保溫膜布掀開，以實現散熱效果。

（6）在使用冷卻水管的時候，需要注意以下內容：第一，確保每個冷卻水管之間的距離誤差不得大于±5cm。第二，單根水管長度不超過160m。第三，合理設置冷卻水管內部水流量速度，保持在每個小時3m3左右。并且控制冷卻水的進水口溫度，不能超過旬平均氣溫。第四，當混凝土覆蓋在冷卻水管上后，冷卻水管要維持五到七天的通水狀態。第五，在進行冷卻水管材質選擇的時候，使用具有良好導熱效果的金屬管，并且保證水管的安裝操作符合標準規范，安裝結束之后，再進行通水試驗，查看是否有水管破損、漏水等情況。第六，在水管的運行期間，合理控制水流量，避免出現停水的情況。

（7）對于分層澆注施工而言，控制澆注混凝土的時間是非常重要的，一般情況下間隔時間為七天左右。

（8）當完成了混凝土澆注施工處理之后，并且處于初凝狀態，然后對表面進行保溫、保濕的養護處理，尤其是混凝土的側面位置，需要時刻處于濕潤狀態。

（9）為了更好地發揮混凝土的溫度控制作用及效果，需要對混凝土的溫控措施及時進行調整，一旦發現無效溫控措施，立刻進行改進，從而確保整體施工質量水平，避免后期出現裂縫等問題。

（10）對于混凝土入模的溫度需要維持在2攝氏度以下，其中，內部溫度不能超過25攝氏度，并且降溫的速度不能超過2℃/d。

6.對于溫度控制的預備方案

（1）如果發現澆注溫度過高的情況，可以使用向粗骨料灑水、通風降溫、利用水泥儲罐外殼進行灑水散熱等對策，以實現減少砼出機溫度的效果；

（2）如果發現砼內部的溫度超過標準溫度，可以加大水流速度及水流量，以有效降低冷卻水的溫度；

三、結語

本工程通過以上溫度控制措施，承臺混凝土在28天齡期后抽芯強度滿足設計要求，且承臺表面未出現寬度超過規范允許范圍的裂縫，溫控效果良好。